【正文】 面 ,其產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯 (PE)而居于世界樹(shù)脂產(chǎn)量的第二位。100℃時(shí)就開(kāi)始分解 ,高于 150℃時(shí)分解加速 ,而 PVC 的熔融溫度為 210℃。熔體粘度較大，流動(dòng)性較差，對(duì)加工設(shè)備要求較高。因此對(duì) PVC 進(jìn)行增韌改性 ,克服沖擊強(qiáng)度差的缺陷 ,開(kāi)發(fā)高強(qiáng)高韌PVC 材料 ,用以代替某些工程塑料 ,成為眾多商家夢(mèng)寐以求的事情。 化學(xué)改性的特點(diǎn)是增韌改性效果顯著 ,不足之處是要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng) ,對(duì)工藝、設(shè)備有更多要求 ,一般在樹(shù)脂合成廠中方可實(shí)現(xiàn) ,因此對(duì)大多數(shù) PVC 加工用戶而言是不切實(shí)際的。彈性體粒子以顆粒狀均勻地分散于基體 PVC 連續(xù)相中，形成宏觀均相微觀分相（海島相結(jié)構(gòu)）。 （ b）網(wǎng)絡(luò)增韌機(jī)理。剛性粒子拉伸時(shí)促使其周圍的基體發(fā)生屈服，同時(shí)吸收定的能量使 PVC 的沖擊強(qiáng)度得以提。 無(wú)機(jī)剛性粒子增韌機(jī)理 當(dāng) RIF 與 PVC 基體粘合較好時(shí) ,RIF 的存在可產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng) ,引發(fā)大量的銀紋 ,并阻止銀紋的發(fā)展促使基體發(fā)生剪切屈服 ,吸收大量的沖擊能 ,從而達(dá)到增韌的目的。但其研究的主要方向是對(duì)其增韌劑的研究，而且發(fā)展也較為迅速，生產(chǎn)廠家達(dá) 26 家，年產(chǎn)量五萬(wàn)噸以上，產(chǎn)品主要以 CPE、 ACR、 MBS 為代表。 MBS 改性劑作為透明包裝材料專用增韌改性劑 ,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力有限 ,年產(chǎn)量?jī)H5kt,生產(chǎn)廠約有 10家 ,但生產(chǎn)規(guī)模都很小 ,據(jù)悉齊魯石化公司準(zhǔn)備上萬(wàn)噸裝置。 二、 實(shí)踐目的 （ 1）通過(guò)高分子材料加工助劑與配方技術(shù)的實(shí)訓(xùn)，鞏固學(xué)生對(duì)《高分子材料加工助劑與配方設(shè)計(jì)》理 論知識(shí)的掌握；掌握高分子材料加工助劑及樹(shù)脂原料的性能特點(diǎn)與選用方法；理解助劑與樹(shù)脂等的復(fù)配方法和要求，正確理解和掌握高分子材料配方設(shè)計(jì)的理論依據(jù)和原則方法，初步掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及檢測(cè)指標(biāo)確定與優(yōu)化能力，熟悉與鞏固高分子材料助劑與配方設(shè)計(jì)理論知識(shí)，提高綜合實(shí)踐能力。但其耐熱性較差，軟化點(diǎn)為 80℃，于 130℃開(kāi)始分解變色，并析出 HCL。由于電氣絕緣性能優(yōu)良，可在電氣、電子工業(yè)中，用于制造插頭、插座、開(kāi)關(guān)和電纜。 PVC在低于 160℃時(shí)為顆粒狀態(tài)，高于 160℃顆粒會(huì)破碎分解成初級(jí)粒子，當(dāng)超過(guò) 190℃時(shí)初級(jí)粒子就會(huì)熔融。注塑成型時(shí)，還應(yīng)注意選擇低速高壓。 ⒏ PVC在加工前需要進(jìn)行干燥處理： 110℃， 1～ 。 助劑選擇及依據(jù) 納米 CaCO3作剛性粒子增強(qiáng)體 用橡膠等彈性體作改性劑來(lái)提高 PVC 的韌性 ,往往以犧牲 PVC 寶貴的強(qiáng)度、剛度、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性及可加工性能為代價(jià) ,顯得顧此失彼 ,美中不足。碳酸鈣是高分子復(fù)合材料中廣泛使用的無(wú)機(jī)填料，并且價(jià)格低廉，用其填充聚合物可大大降低制品的成本，并且在一定條件下可提高聚合物的性能。 [17] CPE作增容劑 CPE是一種非自補(bǔ)強(qiáng)性橡膠，具有高填充性，有優(yōu)秀的耐熱氧老化、臭氧老化、耐酸堿、化學(xué)藥品性能，它是 PVC塑料優(yōu)良的抗沖擊改性劑，也是綜合性能良好的合成橡膠，有著 極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 CPE與活性 CaCO3的恰當(dāng)配合 ,具有一定協(xié)同效應(yīng)。 市面上常見(jiàn)的熱穩(wěn)定劑有金屬皂類、有機(jī)錫類、有機(jī)銻類、稀土穩(wěn)定劑、有鉛鹽類等。因此必須在 PVC 制品中加入抗氧劑。苯并三唑類光穩(wěn)定劑 UVP 能強(qiáng)烈吸收紫外線，熱穩(wěn)定性高、揮發(fā)性小，毒性低，用量一般為 %～ 1%。常用在 PVC 中的增塑劑主要是 DOP，它與 PVC 能很好地混合，由于它們具有很好的電性能、較好的低溫性、較小的揮發(fā)性和相當(dāng)?shù)偷某槌鲂耘c毒害性以及其他許多優(yōu)點(diǎn)，因此可以廣泛地用于各種配方中。解決這兩個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行表面改性 ,使其表面能減小 ,增加親油性 ,改進(jìn)其在基質(zhì)中的分散性和 分散穩(wěn)定性 ,從而增加與高聚物的相容性 ,使其由一般的“增量劑”填料上升為“性能增強(qiáng)劑”和“功能填料”。 塑煉 稱量各種加工助劑，先將 PVC投入高速捏合機(jī)進(jìn)行高速混合至物料約 60℃，依次加入熱穩(wěn)定劑、母料，及其它助劑，繼續(xù)高速攪拌物料至 90℃，加入各種潤(rùn)滑劑，再繼續(xù)高速攪拌至 120℃，而后進(jìn)入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌降溫至 40℃以下即可出料。 試樣制備 9 將改性 PVC 粒料進(jìn)行干燥處理以除去水分，干燥溫度為 8090℃，干燥時(shí)間為 4— 5 h。從圖可以發(fā)現(xiàn)， PVC復(fù)合材料體系平衡轉(zhuǎn)矩隨著納米 CaCO3填充量的增加先減小后增大。在不添加 CPE 時(shí) ，納米 CaCO3/PVC 的質(zhì)量比為 10/100 時(shí)復(fù)合材料體系平衡轉(zhuǎn)矩最低；當(dāng)加入占 PVC 樹(shù)脂量 4%(ω )的 CPE 后，納米 CaCO3/PVC 的質(zhì)量比為 5/100 時(shí)，體系的平衡轉(zhuǎn)矩最低。粒子在共混物中作為應(yīng)力集中 中心，吸收大量的沖擊能，使得沖擊強(qiáng)度提高。隨著 CPE 添加量的增加， PVC 復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度下降而沖擊強(qiáng)度增加。說(shuō)明納米級(jí) CaCO3對(duì) PVC/CPE復(fù)合材料具有顯著的增韌作用。這可能 是 CPE在 PVC中呈網(wǎng)狀分散 ,PVC復(fù)合材料在受到外力沖擊時(shí) ,納米級(jí) CaCO3剛性粒子將接受的沖擊能分散 ,再將沖擊能傳遞給韌性網(wǎng)絡(luò) CPE,使 CPE分子產(chǎn)生屈服形變而消耗更大沖擊能。各 PVC 復(fù)合體系樣品的沖擊強(qiáng)度見(jiàn)上圖。無(wú)機(jī)顆粒填充復(fù)合材料的拉伸性能主要決定于填料的含量及界面粘結(jié)強(qiáng)度。圖 5 和圖6 表明微米和亞微米 CaCO3顆粒對(duì) PVC 基體沒(méi)有增韌效果，而納米 CaCO3顆?？梢院芎玫靥岣?PVC 復(fù)合材料的韌性。但，從圖 4 可以得出，這時(shí)的拉伸強(qiáng)度并是不在最大值處，而是在CaCO3為 0～ 10 之間。 不同含量 CPE 和納米 CaCO3 的正交試驗(yàn)及對(duì)應(yīng)力學(xué)性能表 試驗(yàn)次數(shù) CPE 納米 CaCO3 拉伸強(qiáng)度 /MPa 沖擊強(qiáng)度 /MPa 1 8 10 2 9 12 3 10 16 4 11 18 5 12 20 從表中的數(shù)據(jù)可知， CPE 和 納米 CaCO3含量分別為 16 份時(shí)拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度最佳。在本次實(shí)訓(xùn)中，自己收獲最大、感受最深的是如何針對(duì)所選方向進(jìn)行配方設(shè)計(jì)和優(yōu)化，通過(guò)查閱文獻(xiàn)和討論激發(fā)了我們學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)手能力，我覺(jué)得這樣的實(shí)訓(xùn)是具有針對(duì)性的、有實(shí)效性的，符合化 學(xué)教學(xué)實(shí)際。但由于聚氯乙烯存在沖擊性能差 、熱穩(wěn)定性和加工性能不佳等問(wèn)題，尤其是低溫沖擊性能特別差，必須對(duì)其進(jìn)行增韌改性。因此，無(wú)機(jī)納米顆粒改性聚氯乙烯具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 展望： 在增韌體系中加入納米碳酸鈣剛性粒子，既能保持基體本身優(yōu)異性能，又賦予 PVC復(fù)合材料良好的力學(xué)性能。n,B Puk225。隨著研究開(kāi)發(fā)的深入，尤其無(wú)機(jī)納米粒子增韌表現(xiàn)出了更優(yōu)異的綜 合性能，如高強(qiáng)度、低吸濕性、高尺寸穩(wěn)定性、良好的阻隔性等，使得 PVC復(fù)合材料可以向性能要求更高的領(lǐng)域發(fā)展，這將帶來(lái)一系列材料和制品的革新 ,為人們的日常生活提供更多的便利 。我的建議如下： 學(xué)校應(yīng)該多安排我們?nèi)スS實(shí)習(xí)，使我們了解化工生產(chǎn)的組織形式、工藝流程、技術(shù)方法及管理方式等，增強(qiáng)學(xué)習(xí)； 老師應(yīng)對(duì)各組給一些建設(shè)性的意見(jiàn)和指導(dǎo)，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)繁多且雜亂，我們的專業(yè)知識(shí)畢竟有限，容易把握不住方向和受到錯(cuò)誤信息干擾； 平時(shí)的理論學(xué)習(xí)中老師可以增加配方設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，增加趣味性學(xué)習(xí)豐富大家的眼界。和納米碳酸鈣顆粒協(xié)同增韌 PVC 復(fù)合材料時(shí)， PVC 復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度不僅可以得到大幅度的提高。聚氯乙烯是第二大通用塑料，因其具有價(jià)格低，阻燃，耐溶劑，化學(xué)穩(wěn)定性好，優(yōu)良的絕緣，耐磨，耐老化等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于建材農(nóng)業(yè)、輕工、電力、包裝、醫(yī)療、公工事業(yè)、日常生活等領(lǐng)域。我們深刻意識(shí)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，也認(rèn)識(shí)到，在實(shí)踐之前，并不是簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，而是需要有一定的理論知識(shí)，所以我們?cè)谶@一過(guò)程也學(xué)會(huì)了如何去查找并發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有材料的不足之處，并且讓我們懂得首先從理論上應(yīng)如何去改進(jìn)。 從圖 5 和圖 6 可知， PVC 韌性主要取決于 CaCO3的含量、粒徑和粒間距。因此只考慮其變化量即可。而不同粒徑的 CaCO3顆粒填充 PVC 復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的差異反映了不同粒度 CaCO3顆粒和基體界面作用的差異。納米 CaCO3顆?？梢院芎玫卦鲰g PVC 復(fù)合材料 ,而微米和亞微米 CaCO3 顆粒對(duì) PVC 復(fù)合材料沒(méi)有增韌作用。納米級(jí) CaCO3用量一定 ,CPE的用量增大 ,PVC/